Élaboration et étude par résonance ferromagnétique des films magnétiques amorphes (CoZr) Tb, (FeCo)Zr, nanocristallins (FeZr)100-x Cox et multicouches cristallines Fe/Ti

Abstract

Nous avons étudié les propriétés magnétiques des films amorphes Co93-x Zr7 Tbx, Co15 Fe85-x Zrx, (CoZr)100-x Fex des nanocristallins (FeZr) 100-x Cox et des multicouches cristallines Fe/Ti. L’ensemble de ces films magnétiques a été préparé par pulvérisation cathodique radiofréquence, en présence d’un champ magnétique à l’exception des multicouches de Fe/Ti qui ont été fabriquées par pulvérisation cathodique triode à courant continu et sans champ magnétique appliqué. Les variations des paramètres magnétiques statistiques (4л Ms, Hc, Ku) de ces différents systèmes sont interprétées par des modèles proposés dans la littérature. Leurs études, par la technique de la résonance ferromagnétique, nous a permis d’observer une résonance particulière spécifique aux alliages amorphes (résonance PAR) en particulier et pour la première fois dans le cas du système amorphe Co15 Fe85-x Zrx, dont l’anisotropie induite est uniaxiale, planaire et bien définie. La non détection de la résonance PAR ni dans les films amorphes de composition (CoZr)100-x Fe x dont l’anisotropie cohérente est baxiale, ni dans les films nanocristallins ( FeZr )100-x Fe x a permis de confirmer que l’origine physique du mode de résonance PAR est due principalement à la fois à l’anisotropie uniaxiale et à l’anisotropie locale aléatoire (paramétre intrinséque des alliages amorphes). Ainsi, à partir de la valeur du champ de résonance du mode PAR en configuration transverse, nous avons pu déterminer la valeur de la constante d’anisotropie locale KI, dans le cas des films amorphes de Co15 Fe85-x Zrx. La valeur trouvée (KI≈1,4x10⁶ erg/cm³) corrobore celle obtenue à partir des caractéristiques du spectre d’onde de spins stationnaire. L’étude de l’évolution du mode de résonance (PAR) en fonction de l’orientation θH, ou du champ magnétique appliqué H, a montré que la localisation des ondes de spin est forte dans le cas du système amorphe Co₉₃₋xZr7Tbx, notamment pour les orientations proches de la configuration Transverse (θH=90°) et elle est faible (présence d’une seule raie pour toute les orientations de H) dans le cas du système amorphe Co₁₅ Fe₈₅₋x Zr x dont la valeur de KI est dix fois plus petite que celle du système contenant du Tb. Les expériences Mössbauer, effectuées sur les alliages nanocristallisés (Fe₁₀₀₋x Cox, à différentes températures et en fonction de la concentration du Co montrent que malgré l’absence du champ appliqué, les deux raies 2 et 5 existent témoignant d’une certaine orientation privilégiée des moments du fer par rapport au plan du film (θFe=34°) et qui est dictée par l’anisotropie induite durant le dépôt. Enfin, l’étude par la résonance ferromagnétique des multicouches Fe/Ti nous a permis à la fois de remarquer que ces films sont de bonne qualité, et de déterminer leurs paramètres magnétiques tels que l’aimantation effective (4лMeff), le facteur g, la constante d’anisotropie de volume (Kv) et celle de surface (Ks). Cette dernière a été déterminée aussi à partir de la valeur de champ de résonance du mode en RFM.